Пружина — упругий элемент, служащий для временного накопления энергии благодаря упругой деформации под действием нагрузки. Материалом упругового элемента может быть использован не только металл – твёрдый материал, но и жидкость, и газ.

Пружина является одной из широко распространенных деталей машин, станков и приборов. Во многих механизмах имеются десятки и сотни пружин, выполняющих ответственные и сложные функции. Упругие свойства пружин позволяют использовать их для обеспечения силы натяжения или нажатия в муфтах, тормозах, фрикционных передачах и т. п.; для аккумулирования энергии с последующим использованием пружины как двигателя; для виброизоляции и амортизации ударов; для возвратных перемещений клапанов, кулачковых механизмов; для измерения сил в динамометрах и других приборах. Во многих случаях пружины относятся к таким деталям, для которых требуется высокая точность расчета и изготовления. Производство высококачественных пружин по доступным ценам тут.

Различают следующие типы пружин:

• по виду воспринимаемой нагрузки – сжатия, растяжения, кручения, изгиба.
• по конструкции и форме – витые цилиндрические (винтовые), витые конические (амортизаторы), тарельчатые, пластинчатые, торсионные, жидкостные, газовые, плоские, спиральные.
• по характеристике – постоянной и переменной жесткости.

Пружины сжатия — характеризуются расстоянием между витками (шаг пружины), которое уменьшается под воздействием нагрузки — пружины упруго деформируются (сжимаются). Крайние витки пружин сжатия имеют специально обработанную опорную поверхность (торцовка) для равномерного распределения усилия по оси пружины;

Пружины растяжения — рассчитаны на увеличение длины под нагрузкой. В ненагруженном состоянии обычно имеют сомкнувшиеся витки. На концах для закрепления пружины на конструкции имеются крючки или кольца;

Пружины кручения — это пружины, работающие на скручивание, подвергающиеся нагрузке от пары сил, действующих в параллельных плоскостях, перпендикулярных оси. Такие пружины в основном работают на изгиб, их разделяют на:

• торсионные, когда стержень работает на кручение. В этом случае он гораздо длиннее витой пружины;
• витые, работающие по принципу мышеловок и бельевых прищепок, а также канцелярских дыроколов, т.е. которые скручиваются и раскручиваются.

Пружины изгиба — имеют разнообразную простую форму (торсионы, стопорные кольца и шайбы, упругие зажимы, элементы реле и т.п.) и применяются для передачи упругих деформаций при незначительных изменениях геометрических размеров пружины или пакета пружин (рессоры, тарельчатые пружины).

Виды пружин

Виды пружин отличаются по своей конструкции и способом воспринимать нагрузки. Бывают пружины растяжения, а так-же пружины сжатия.

Отличия в конструкции пружин:

1. спиральные
2. тарельчатые
3. витые конические
4. витые цилиндрические
5. торсион
6. пластинчатые (рессоры).

Отличия по виду восприятия нагрузки пружиной:

Пружины растяжения — работают на растяжение во время нагрузки. В спокойном состоянии витки сомкнуты вместе. Для крепления пружины, на концах имеются специальные кольца.

Пружины сжатия — работают на уменьшение по своей длине при давлении. В свободном состоянии витки находятся на расстоянии друг от друга. Длинные пружины, для устойчивости устанавливаются на специальные стаканы.

Когда навиваю пружины из проволоки с маленьким сечением, их необязательно придавать термической обработке. Силовые пружины, испытывающие большие нагрузки, навивают из обожженной стали и после формирования тоже закаливают. Для закаливания предпочитается применять масло или воздух (как оптимальный вариант).

Навивка пружин происходит на специальных автоматах, способных изготавливать как маленькие, так и большие пружины с левой или с правой навивкой.

Типы пружин

Пружина служит для накопления и возврата (передачи) энергии, которую она получает в результате изменения своего физического состояния под различными видами нагрузки. В общем случае процесс восстановлении энергии происходит в момент возврата в первоначальное состояние после деформации под нагрузкой. Пружины производят из любых материалов, обладающих необходимой упругостью и прочностью. Наиболее часто используют разные металлы (углеродистая, легированная сталь, сплавы: бронза, латунь и другие), пластик, других композитных материалов, которые могут сохранять и возвращать кинетическую энергию.

Пружина является необходимым элементом практически любых механизмов, в которых необходимо преобразование механической энергии в кинетическую (например пружина в механизме часов), важным компонентом в конструкции станков, ;двигателей, различных приборов. В некоторых механизмах количество различных видов пружин может достигать десятков и сотен, от которых зависит надежность и качество работы всего агрегата. Они выполняют различные функции в зависимости от вида и формы.

Упругость позволяет применить силу сжатия или натяжения в трансмиссии (таким образом пружина является элементом конструкции тормоза, муфты, коробки передач), обеспечивает работу амортизаторов для устранения последствий ударов, последовательную работу клапанов в двигателях внутреннего сгорания. Упругость также отвечает за преобразование механической энергии сжатия-растяжения в работе механического двигателя. В измерительных приборах ГОСТ требует использовать пружины из самых качественных материалов. Только они могут обеспечить необходимую точность.

Существует несколько различных классификаций, которые зависят от типа нагрузки на неё, формы пружины, параметров жесткости.

В зависимости от вида воздействия их делят на группы: работающие на сжатие-растяжения, работающие на изгиб, возврат в исходное положение после кручения.

Внешний вид (конструкция) пружины как правило определяется областью применения: витые (винтовые) применяются там, где чаще всего необходимо сжатие-растяжение (они бывают цилиндрические и конические), торсионные, пластинчатые (или плоские), тарельчатые, спиральные. Важным параметром любой пружины является её жесткость. Она бывает переменной или постоянной.

Распределение пружин по типам в последнее время менее актуально, так как более важным становится не тип пружины по основным признакам, а область применения. Это значит, что пружины разных типов могут применяться как элементы подвески или трансмиссии различных транспортных средств. Тоже самое можно сказать о различных измерительных приборах, в которых возможно использование различных видов.

Аналогично самые разные пружины используются в электротехнике и станках.

Наиболее широко весь ассортимент пружин представлен в сельскохозяйственной технике — там применяются практически все типы.

Такая же ситуация в автомобильной промышленности — практически все возможные варианты используются в автомобиле — от кузова до двигателя, от самых маленьких до самых больших (разумеется в пропорциях авто).

Мебельные пружины отличаются главным образом по месту крепления — потому что это предметы интерьера. Поэтому внешний вид (дизайн) важен для элементов, которые не скрыты внутри. Обычно применяют гальванизированные пружины.